摘要：高压加热器受其形式、制造工艺、工作环境、运行操作和检修维护等因素影响，在运行期间存在一定的泄漏风险，一旦出现泄漏，机组的热效率随之降低，影响机组的经济性。本文通过对某厂#3高压加热器（立式）频繁泄漏的原因分析诊断，提出了相应的处理措施，取得了良好的效果，为读者提供了防范高压加热器泄漏的指导性建议。
关键词：高压加热器；经济性；泄漏；
0 引言
高压加热器（以下简称高加）是火力发电厂的重要辅助设备，高加的可靠性直接影响机组运行的经济性和安全性【1-2】。立式高加较卧式高加液位横截面积小，运行中水位波动明显，换热管束冲刷严重，易造成泄漏。该现象在立式高加泄漏普遍存在【3-5】。
某厂#1机组台高加采用山东北辰机电设备股份有限公司生产的立式高压加热器，疏水方式采用进口美国Copes Vulcan调节阀逐级疏水。
运行中#3高加运行期间水位控制较#1、#2高加调整困难，疏水调门动作后水位有30s至60s的延迟，增减负荷时自动无法投入，水位波动较大，高加端差偏大，长期低水位运行，#3高加泄漏频次较短，严重影响给水温度和机组经济性。根据GB10865-89《中华人民共和国国家标准高压加热器技术条件》规定，300MW机组以上单台高压加热器传热管管子和管口的泄漏根数不大于总数的1.2%，目前#3高加堵管率12.7%，已达到#3高加换热面积设计裕量10%。
本文针对该机组#3高加频繁泄漏现象进行分析诊断，采取相应的处理措施，泄漏问题得到有效遏制，保证了机组的安全性和经济性，为读者提供借鉴。
1 #3高加频繁泄漏原因分析
1.1 #3高加泄漏的直接原因
根据《高加使用说明书》中4.5.3条“水位调试，给水加热器一般都标有正常水位的几何位置，由于水位取样管处在不同的位置，不同的流速会产生不同的静压，这样仪表显示的水位就会高于容器的真实水位。这一点对具有内置式疏水冷却段的非常重要，这个水位可使疏水冷却段的进水口露出水面，导致蒸汽进入疏水冷却段危害高加热器安全【6-9】”，#3高加液位经常控制在200-400mm之间，较正常水位500mm偏差较大。长时间低水位运行是导致高加换热管束受汽水混合冲刷减薄引起泄漏的直接原因【10-14】。
1.2 #3高加泄漏的间接原因
1.2.1机组负荷变化对高加运行的影响
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图1：机组负荷与高加参数曲线表
机组负荷变化会引起#3高加汽测压力发生变化，汽测压力在波动的过程中，直接造成了高加水位的波动，#3高加泄漏经常发生在增减负荷后，因此，机组负荷变化加剧了高加泄漏的风险。
1.2.2高加液位波动疏水调门跟踪影响
根据DCS历时曲线，#3高加水位突增至600mm后，调门跟踪迅速，开度增大2%-5%，经过30s至60s后，水位慢慢下降至300mm以下，正常疏水调门调节液位有延迟。因此，#3高加液位控制自动无法投入。低水位运行期间，#1、#2高加端差控制在5.6℃以内，#3高加控制在10℃以内，加剧了高加泄漏风险。
1.2.3 #3高加泄漏管束集中
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图2：#3高加内部堵管情况
#3高加泄漏位置是距挡水隔板第七、八、九列管束随机沿管板方向往东西两侧逐步扩散。该部位管束长期低水位运行，加之机组负荷波动水位突增，疏水冷却段的进水口处温度变化频繁，也是应力最集中处。高加泄漏部位的集中，间接证明了高加长时间低水位运行，将疏水冷却段的进水口暴露出液位，导致了高加泄漏。
2 #3高加泄漏采取的治理和防范措施
本文针对#3高加长期低水位运行解决方案进行了研究，目前高加液位已经基本控制在正常值，端差下降至5.6℃，频繁泄漏基本得到遏制，提高了高加运行可靠性和经济性。现将控制措施总结如下：
2.1高加疏水调门逻辑修改
#1、#2、#3任意一台高加开关量发高一值，高加对应的事故疏水气动调门联开5%，事故疏水电动门全开；#1、#2、#3任意一台高加开关量发高二值、高三值，则高加对应的事故疏水气动调门联动全开，事故疏水电动门全开。该控制逻辑间接起到了事故疏水参调液位的作用。
2.2更换远传液位计，提高液位计精度
根据远传液位计与就地液位计对比发现，远传液位计数值均偏高就地液位计。结合机组检修，更换远传液位计为导波雷达液位计，就地增设一套双色水位计，提高液位计精度，消除偏差。
2.3 #3高加正常疏水调门移位
根据#3高加正常疏水调门调整液位延迟现象，#3高加正常疏水调门布置在汽机房12.6米除氧器顶部，调门前约有80米管道。调门调整延迟可能与调门位置有关，调门动作后调门前管道疏水及时输向除氧器，高加内液位受汽液压力变化可能存在部分憋压，造成液位不能及时下降。因此，机组检修期间，将原#3高加正常疏水调门从除氧器顶部下移至0米层#3高加正常疏水出口8米位置。改造后效果明显，高加液位调整投入自动，取得了明显的效果。
存在的风险：根据厂家设计，高加正常疏水调门均设置在下级疏水口前，主要是为防止调门后发生汽液混合物，引起管道水击，造成下级设备损坏现象。将#3高加正常疏水调门移位后存在一定的风险，但根据目前运行情况，效果良好，并未发生水击现象。
3 #3高加泄漏取得的效果
3.1 #3高加正常疏水调门移位前后对比
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图4：改造后高加液位波动幅值
通过以上两张DCS画面水位波动曲线分析，改造后高加水位变化峰值区间较小（440-530mm），达高加正常水位值，且#3高加疏水端差5℃左右，优于设计值，极大提高了高加自动投入率，高加泄漏频率大幅降低。
3.2项目实施后经济性分析
3.2.1高加解列能耗升高分析：根据近几年高加退备检修时间统计可知每退备消缺一次检修时间为37-48小时，高加解列后给水温度下降85℃，影响机组煤耗下降10.8g/kWh，按70%负荷率计算一个消缺周期增加标煤48×2.484=119吨，折合标煤价119×450=5.35万元。
4 结论
立式高加频繁泄漏问题一直是各大火电企业难处理的问题，本文针对泄漏问题进行了详细的分析论证，基本解决了某厂高加泄漏问题。
参考文献：
[1]吴季兰.《汽轮机设备及系统》中国电力出版社出版.1998
[2]曹枝阳.300MW高压加热器泄漏原因分析和对策.华能平凉发电有限公司.热力发电.2007
[3]陈兆庆，王保田，曹景芳，杨淑芳，李祥苓.大型火电机组高压加热器典型故障分析[J].发电设备，2005（03）：174-176.
[4]杨瑞.高压加热器泄漏原因分析及处理[J].发电设备，2005（04）：245-247.
作者简介：
马明瑞（1989-），男，华北电力大学科技学院，热能与动力工程，本科，国电电力酒泉发电有限公司，主要从事汽轮机检修与维护工作。
论文作者:马明瑞1,董伟1,卢丹1,赵金成1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/16
标签：疏水论文; 调门论文; 水位论文; 机组论文; 加热器论文; 液位论文; 高压论文; 《基层建设》2019年第27期论文;